汽車作為現(xiàn)代化交通工具，其外表面的90%以上是涂裝面。近年來，隨著用戶對汽車認(rèn)識的不斷提高，在購買汽車的過程中，首先關(guān)心的是外觀品質(zhì)的好壞。汽車漆膜的外觀、鮮映性、光澤、顏色等的優(yōu)劣直接決定客戶對汽車品質(zhì)的直觀評價(jià)，甚至影響到汽車的市場競爭力。因此國內(nèi)外汽車制造行業(yè)越來越重視汽車涂裝質(zhì)量。汽車涂層出現(xiàn)的“黑點(diǎn)”問題，必須根據(jù)各自的涂裝工藝和設(shè)備的具體情況進(jìn)行詳細(xì)的分析，在現(xiàn)場進(jìn)行反復(fù)試驗(yàn)、探究，找到問題的真因，從而消除“黑 點(diǎn)”，提升在汽車行業(yè)的競爭力。
2 背景
河北某有名民營自主品牌汽車股份有限公司新建轎車整車生產(chǎn)線于2008年投產(chǎn)，其主要產(chǎn)品為中高等轎車。為了提高汽車品質(zhì)，打造高性價(jià)比的精美轎車，新廠在設(shè)計(jì)、籌建時(shí)就決定采用國內(nèi)和國際上先進(jìn)的汽車涂裝設(shè)備。由于新廠的規(guī)模比較大，加上公司規(guī)模和產(chǎn)量的飛速發(fā)展，大部分重要崗位由年輕員工承擔(dān)。這也說明在生產(chǎn)初期對員工技能的培訓(xùn)以及嚴(yán)格執(zhí)行工藝要求尤為重要。
3 事故發(fā)生
在正式投產(chǎn)后，線體噴漆品質(zhì)點(diǎn)檢員發(fā)現(xiàn)檸檬黃金屬漆車體油箱蓋及附近出現(xiàn)“黑點(diǎn)”。但并不是整臺車都有，一般只是在油箱蓋附近有1～2處，直徑1～2mm 不等。其它顏色金屬漆也有出現(xiàn)，但不是太明顯，非專業(yè)人員幾乎不能發(fā)現(xiàn)。因投產(chǎn)初期，產(chǎn)量及市場銷售量較小，未引起足夠重視。隨著產(chǎn)量的增加以及該顏色市場份額的擴(kuò)大，該缺陷已成為影響產(chǎn)品“直行率”的首要因素。為此，公司召集了相關(guān)涂料供應(yīng)商、設(shè)備供應(yīng)商及本公司技術(shù)人員進(jìn)行分析，查找問題的根源。
4 原因分析
⑴污染物排查
“黑點(diǎn)”出現(xiàn)后，首先懷疑的是其它較深顏色金屬漆顆粒的污染。因?yàn)闄幟庶S金屬漆本身遮蓋力較差，如果集中供漆系統(tǒng)換色時(shí)清洗不干凈，可能會造成污染，加上油箱蓋邊角的邊緣效應(yīng)，邊角處漆膜較薄，才顯現(xiàn)出“黑點(diǎn)”。經(jīng)過相關(guān)人員的多次共同確認(rèn)，換色時(shí)的清洗沒有任何問題。因此，排除深色金屬漆污染。那么接下來要考慮的就是污染源的來源問題。首先噴氣漆室保潔和以前沒有任何異常，一方面在進(jìn)行車體面漆噴涂前要經(jīng)過人工黏性布擦拭和進(jìn)口設(shè)備鴕鳥毛擦拭、靜電除塵等，均未出現(xiàn)異常情況，車體表面的清潔度經(jīng)檢查均正常。另一方面，如果是渣子(灰塵、漆渣等)造成的，“黑點(diǎn)”處噴涂表面應(yīng)該有明顯的凸起，而問題車輛的缺陷處經(jīng)觀察、觸摸，卻是比較平整的，因此，排除了外部污染物的原因。
⑵機(jī)器人噴涂排查
車體噴涂主要采用機(jī)器人噴涂外板(五門一蓋、大頂)和人工噴涂內(nèi)板(油箱蓋內(nèi)部及外部點(diǎn)補(bǔ))。要點(diǎn)檢查是否在機(jī)器人動作過程中，從機(jī)器人的運(yùn)轉(zhuǎn)軸處有油滴 滴落到車體上。但從經(jīng)過烘干后到終檢的成品車上，沒有明顯的油滴污染的跡象。機(jī)器人采取面涂2遍著色，機(jī)器人一站就發(fā)現(xiàn)有“黑點(diǎn)”的出現(xiàn)，機(jī)器人各個(gè)軸均 未出現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)軸滲油現(xiàn)象。由此，排除了機(jī)器人噴涂造成“黑點(diǎn)”的可能。
⑶濕打磨排查
與濕打磨品質(zhì)檢驗(yàn)人員進(jìn)行溝通，在車體經(jīng)過人工打磨(缺陷點(diǎn)打磨)的過程中是否存在人工打磨沒有按照作業(yè)要領(lǐng)進(jìn)行打磨的情況，交給面涂(下工序)的車輛是 否合格。經(jīng)過多方共同對多臺濕打磨合格后的產(chǎn)品(表面平整，沒有任何弊病如打磨紋傷痕、中涂涂膜的缺陷顆粒、流痕等)進(jìn)行試驗(yàn)。在相同的環(huán)境進(jìn)行噴涂，經(jīng) 過面涂噴涂后的該車輛依然有“黑點(diǎn)”的出現(xiàn)。這樣就排除了濕打磨對噴涂過程中出現(xiàn)“黑點(diǎn)”的影響因素。經(jīng)過上面幾項(xiàng)污染源的排查，基本可以排除外來污染源 的問題，剩下的只有兩個(gè)方面：操作手法和涂料本身的問題。因該涂料產(chǎn)品在其它企業(yè)使用中均未出現(xiàn)類似問題，涂料本身的問題也基本排除了。那么，只能是人工噴涂操作的問題了。
⑷人工點(diǎn)補(bǔ)噴涂
經(jīng)各個(gè)工序疑點(diǎn)排查后，大家較后把“黑點(diǎn)”可能造成的工序放在了人工點(diǎn)補(bǔ)噴涂。按常理人工點(diǎn)補(bǔ)噴涂只是輕輕掃一槍(漆膜2～3μm)，然后由機(jī)器人噴涂2遍面漆著色(漆膜10～25μm)，不應(yīng)該是這里的問題，即使有問題經(jīng)過機(jī)器人噴涂也可覆蓋。遂采取如下試驗(yàn)方法：
采取左右側(cè)面噴涂員工進(jìn)行工位互換。由此，竟意外發(fā)現(xiàn)經(jīng)過噴涂后的產(chǎn)品油箱蓋附近的“黑點(diǎn)”消失了。問題再次使大家陷入謎團(tuán)，是否由于人員操作問題造成的。仍然按原來的員工作業(yè)安排進(jìn)行噴涂作業(yè)，并細(xì)致觀察該員工作業(yè)的每個(gè)動作細(xì)節(jié)，發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)“黑點(diǎn)”的產(chǎn)品時(shí)，該員工噴槍噴涂距離小于標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)的有效距離 (200～300mm)。由于噴涂油箱蓋內(nèi)腔后要對油箱蓋表面進(jìn)行點(diǎn)補(bǔ)，在這個(gè)過程中員工的連續(xù)動作沒有將靜電噴槍拉出到較優(yōu)的噴涂距離。
由于靜電噴涂距離小了，一方面涂料不能達(dá)到很好的霧化效果，另一方面重要的是在靜電噴涂金屬閃光底色漆的場合，由于靜電作用使鋁粉在涂膜中相對被涂表面垂 直排列(像人的頭發(fā)在靜電場豎起來一樣)，這樣有損光的反射，而使涂膜外觀不佳。如果靜電效應(yīng)過強(qiáng)將使涂料中的鋁粉等成分排列更加雜亂、聚集。顏色鮮艷的 金屬漆就會給人們直觀的“黑點(diǎn)”，而且淺顏色金屬漆不易將黑點(diǎn)完全覆蓋，這也是經(jīng)過機(jī)器人再次噴涂仍然有“黑點(diǎn)”的原因。
由于噴涂員工的連續(xù)動作，加上員工的疲勞程度等因素，造成工人連續(xù)作業(yè)后噴涂的有效距離很難控制。由法拉第空穴現(xiàn)象(圖1)得知，在噴涂油箱蓋內(nèi)腔時(shí)較好將靜電噴槍的靜電關(guān)閉，采取非靜電噴涂方式噴涂油箱蓋內(nèi)腔及點(diǎn)補(bǔ)其表面。這樣就能夠有效地避免“靜電黑點(diǎn)”的出現(xiàn)，達(dá)到優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品噴涂品質(zhì)。解決措施：① 嚴(yán)格控制操作工的標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)手法，控制噴槍的噴涂距離;②有“油箱蓋”一側(cè)的點(diǎn)補(bǔ)工位采用空氣噴涂，取消靜電噴槍;③敦促相關(guān)涂料供應(yīng)商改善該色油漆的遮蓋力。
5 結(jié)語
隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，20萬～30萬臺轎車車身經(jīng)濟(jì)規(guī)模(生產(chǎn)節(jié)拍為0.75～1.0min/臺)的涂裝車間誕生了。